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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2012-2013 Clément Bœsch
   3  * Copyright (c) 2013 Rudolf Polzer <divverent@xonotic.org>
   4  * Copyright (c) 2015 Paul B Mahol
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * audio to spectrum (video) transmedia filter, based on ffplay rdft showmode
  26  * (by Michael Niedermayer) and lavfi/avf_showwaves (by Stefano Sabatini).
  27  */
  28
  29 #include <math.h>
  30
  31 #include "libavcodec/avfft.h"
  32 #include "libavutil/audio_fifo.h"
  33 #include "libavutil/avassert.h"
  34 #include "libavutil/channel_layout.h"
  35 #include "libavutil/opt.h"
  36 #include "audio.h"
  37 #include "video.h"
  38 #include "avfilter.h"
  39 #include "internal.h"
  40 #include "window_func.h"
  41
  42 enum DisplayMode  { COMBINED, SEPARATE, NB_MODES };
  43 enum DisplayScale { LINEAR, SQRT, CBRT, LOG, FOURTHRT, FIFTHRT, NB_SCALES };
  44 enum ColorMode    { CHANNEL, INTENSITY, RAINBOW, MORELAND, NEBULAE, FIRE, FIERY, FRUIT, NB_CLMODES };
  45 enum SlideMode    { REPLACE, SCROLL, FULLFRAME, RSCROLL, NB_SLIDES };
  46 enum Orientation  { VERTICAL, HORIZONTAL, NB_ORIENTATIONS };
  47
  48 typedef struct {
  49     const AVClass *class;
  50     int w, h;
  51     AVFrame *outpicref;
  52     int nb_display_channels;
  53     int orientation;
  54     int channel_width;
  55     int channel_height;
  56     int sliding;                ///< 1 if sliding mode, 0 otherwise
  57     int mode;                   ///< channel display mode
  58     int color_mode;             ///< display color scheme
  59     int scale;
  60     float saturation;           ///< color saturation multiplier
  61     int xpos;                   ///< x position (current column)
  62     FFTContext *fft;            ///< Fast Fourier Transform context
  63     int fft_bits;               ///< number of bits (FFT window size = 1<<fft_bits)
  64     FFTComplex **fft_data;      ///< bins holder for each (displayed) channels
  65     float *window_func_lut;     ///< Window function LUT
  66     float **magnitudes;
  67     int win_func;
  68     int win_size;
  69     double win_scale;
  70     float overlap;
  71     float gain;
  72     int skip_samples;
  73     float *combine_buffer;      ///< color combining buffer (3 * h items)
  74     AVAudioFifo *fifo;
  75     int64_t pts;
  76     int single_pic;
  77 } ShowSpectrumContext;
  78
  79 #define OFFSET(x) offsetof(ShowSpectrumContext, x)
  80 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  81
  82 static const AVOption showspectrum_options[] = {
  83     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "640x512"}, 0, 0, FLAGS },
  84     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "640x512"}, 0, 0, FLAGS },
  85     { "slide", "set sliding mode", OFFSET(sliding), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, NB_SLIDES-1, FLAGS, "slide" },
  86         { "replace", "replace old columns with new", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=REPLACE}, 0, 0, FLAGS, "slide" },
  87         { "scroll", "scroll from right to left", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=SCROLL}, 0, 0, FLAGS, "slide" },
  88         { "rscroll", "scroll from left to right", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=RSCROLL}, 0, 0, FLAGS, "slide" },
  89         { "fullframe", "return full frames", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FULLFRAME}, 0, 0, FLAGS, "slide" },
  90     { "mode", "set channel display mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=COMBINED}, COMBINED, NB_MODES-1, FLAGS, "mode" },
  91         { "combined", "combined mode", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=COMBINED}, 0, 0, FLAGS, "mode" },
  92         { "separate", "separate mode", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=SEPARATE}, 0, 0, FLAGS, "mode" },
  93     { "color", "set channel coloring", OFFSET(color_mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=CHANNEL}, CHANNEL, NB_CLMODES-1, FLAGS, "color" },
  94         { "channel",   "separate color for each channel", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=CHANNEL},   0, 0, FLAGS, "color" },
  95         { "intensity", "intensity based coloring",        0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=INTENSITY}, 0, 0, FLAGS, "color" },
  96         { "rainbow",   "rainbow based coloring",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=RAINBOW},   0, 0, FLAGS, "color" },
  97         { "moreland",  "moreland based coloring",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MORELAND},  0, 0, FLAGS, "color" },
  98         { "nebulae",   "nebulae based coloring",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=NEBULAE},   0, 0, FLAGS, "color" },
  99         { "fire",      "fire based coloring",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FIRE},      0, 0, FLAGS, "color" },
 100         { "fiery",     "fiery based coloring",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FIERY},     0, 0, FLAGS, "color" },
 101         { "fruit",     "fruit based coloring",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FRUIT},     0, 0, FLAGS, "color" },
 102     { "scale", "set display scale", OFFSET(scale), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=SQRT}, LINEAR, NB_SCALES-1, FLAGS, "scale" },
 103         { "sqrt", "square root", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=SQRT},   0, 0, FLAGS, "scale" },
 104         { "cbrt", "cubic root",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=CBRT},   0, 0, FLAGS, "scale" },
 105         { "4thrt","4th root",    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FOURTHRT}, 0, 0, FLAGS, "scale" },
 106         { "5thrt","5th root",    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FIFTHRT},  0, 0, FLAGS, "scale" },
 107         { "log",  "logarithmic", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LOG},    0, 0, FLAGS, "scale" },
 108         { "lin",  "linear",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LINEAR}, 0, 0, FLAGS, "scale" },
 109     { "saturation", "color saturation multiplier", OFFSET(saturation), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 1}, -10, 10, FLAGS },
 110     { "win_func", "set window function", OFFSET(win_func), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = WFUNC_HANNING}, 0, NB_WFUNC-1, FLAGS, "win_func" },
 111         { "rect",     "Rectangular",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_RECT},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
 112         { "bartlett", "Bartlett",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BARTLETT}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
 113         { "hann",     "Hann",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HANNING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 114         { "hanning",  "Hanning",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HANNING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 115         { "hamming",  "Hamming",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HAMMING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 116         { "blackman", "Blackman",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BLACKMAN}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
 117         { "welch",    "Welch",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_WELCH},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 118         { "flattop",  "Flat-top",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_FLATTOP},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 119         { "bharris",  "Blackman-Harris",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHARRIS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 120         { "bnuttall", "Blackman-Nuttall", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BNUTTALL}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
 121         { "bhann",    "Bartlett-Hann",    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHANN},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 122         { "sine",     "Sine",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_SINE},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
 123         { "nuttall",  "Nuttall",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_NUTTALL},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 124         { "lanczos",  "Lanczos",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_LANCZOS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 125         { "gauss",    "Gauss",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_GAUSS},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 126         { "tukey",    "Tukey",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_TUKEY},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 127     { "orientation", "set orientation", OFFSET(orientation), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=VERTICAL}, 0, NB_ORIENTATIONS-1, FLAGS, "orientation" },
 128         { "vertical",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=VERTICAL},   0, 0, FLAGS, "orientation" },
 129         { "horizontal", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=HORIZONTAL}, 0, 0, FLAGS, "orientation" },
 130     { "overlap", "set window overlap", OFFSET(overlap), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 0}, 0, 1, FLAGS },
 131     { "gain", "set scale gain", OFFSET(gain), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 1}, 0, 128, FLAGS },
 132     { NULL }
 133 };
 134
 135 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showspectrum);
 136
 137 static const struct ColorTable {
 138     float a, y, u, v;
 139 } color_table[][8] = {
 140     [INTENSITY] = {
 141     {    0,                  0,                  0,                   0 },
 142     { 0.13, .03587126228984074,  .1573300977624594, -.02548747583751842 },
 143     { 0.30, .18572281794568020,  .1772436246393981,  .17475554840414750 },
 144     { 0.60, .28184980583656130, -.1593064119945782,  .47132074554608920 },
 145     { 0.73, .65830621175547810, -.3716070802232764,  .24352759331252930 },
 146     { 0.78, .76318535758242900, -.4307467689263783,  .16866496622310430 },
 147     { 0.91, .95336363636363640, -.2045454545454546,  .03313636363636363 },
 148     {    1,                  1,                  0,                   0 }},
 149     [RAINBOW] = {
 150     {    0,                  0,                  0,                   0 },
 151     { 0.13,            44/256.,     (189-128)/256.,      (138-128)/256. },
 152     { 0.25,            29/256.,     (186-128)/256.,      (119-128)/256. },
 153     { 0.38,           119/256.,     (194-128)/256.,       (53-128)/256. },
 154     { 0.60,           111/256.,      (73-128)/256.,       (59-128)/256. },
 155     { 0.73,           205/256.,      (19-128)/256.,      (149-128)/256. },
 156     { 0.86,           135/256.,      (83-128)/256.,      (200-128)/256. },
 157     {    1,            73/256.,      (95-128)/256.,      (225-128)/256. }},
 158     [MORELAND] = {
 159     {    0,            44/256.,     (181-128)/256.,      (112-128)/256. },
 160     { 0.13,           126/256.,     (177-128)/256.,      (106-128)/256. },
 161     { 0.25,           164/256.,     (163-128)/256.,      (109-128)/256. },
 162     { 0.38,           200/256.,     (140-128)/256.,      (120-128)/256. },
 163     { 0.60,           201/256.,     (117-128)/256.,      (141-128)/256. },
 164     { 0.73,           177/256.,     (103-128)/256.,      (165-128)/256. },
 165     { 0.86,           136/256.,     (100-128)/256.,      (183-128)/256. },
 166     {    1,            68/256.,     (117-128)/256.,      (203-128)/256. }},
 167     [NEBULAE] = {
 168     {    0,            10/256.,     (134-128)/256.,      (132-128)/256. },
 169     { 0.23,            21/256.,     (137-128)/256.,      (130-128)/256. },
 170     { 0.45,            35/256.,     (134-128)/256.,      (134-128)/256. },
 171     { 0.57,            51/256.,     (130-128)/256.,      (139-128)/256. },
 172     { 0.67,           104/256.,     (116-128)/256.,      (162-128)/256. },
 173     { 0.77,           120/256.,     (105-128)/256.,      (188-128)/256. },
 174     { 0.87,           140/256.,     (105-128)/256.,      (188-128)/256. },
 175     {    1,                  1,                  0,                   0 }},
 176     [FIRE] = {
 177     {    0,                  0,                  0,                   0 },
 178     { 0.23,            44/256.,     (132-128)/256.,      (127-128)/256. },
 179     { 0.45,            62/256.,     (116-128)/256.,      (140-128)/256. },
 180     { 0.57,            75/256.,     (105-128)/256.,      (152-128)/256. },
 181     { 0.67,            95/256.,      (91-128)/256.,      (166-128)/256. },
 182     { 0.77,           126/256.,      (74-128)/256.,      (172-128)/256. },
 183     { 0.87,           164/256.,      (73-128)/256.,      (162-128)/256. },
 184     {    1,                  1,                  0,                   0 }},
 185     [FIERY] = {
 186     {    0,                  0,                  0,                   0 },
 187     { 0.23,            36/256.,     (116-128)/256.,      (163-128)/256. },
 188     { 0.45,            52/256.,     (102-128)/256.,      (200-128)/256. },
 189     { 0.57,           116/256.,      (84-128)/256.,      (196-128)/256. },
 190     { 0.67,           157/256.,      (67-128)/256.,      (181-128)/256. },
 191     { 0.77,           193/256.,      (40-128)/256.,      (155-128)/256. },
 192     { 0.87,           221/256.,     (101-128)/256.,      (134-128)/256. },
 193     {    1,                  1,                  0,                   0 }},
 194     [FRUIT] = {
 195     {    0,                  0,                  0,                   0 },
 196     { 0.20,            29/256.,     (136-128)/256.,      (119-128)/256. },
 197     { 0.30,            60/256.,     (119-128)/256.,       (90-128)/256. },
 198     { 0.40,            85/256.,      (91-128)/256.,       (85-128)/256. },
 199     { 0.50,           116/256.,      (70-128)/256.,      (105-128)/256. },
 200     { 0.60,           151/256.,      (50-128)/256.,      (146-128)/256. },
 201     { 0.70,           191/256.,      (63-128)/256.,      (178-128)/256. },
 202     {    1,            98/256.,      (80-128)/256.,      (221-128)/256. }},
 203 };
 204
 205 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 206 {
 207     ShowSpectrumContext *s = ctx->priv;
 208     int i;
 209
 210     av_freep(&s->combine_buffer);
 211     av_fft_end(s->fft);
 212     if (s->fft_data) {
 213         for (i = 0; i < s->nb_display_channels; i++)
 214             av_freep(&s->fft_data[i]);
 215     }
 216     av_freep(&s->fft_data);
 217     av_freep(&s->window_func_lut);
 218     if (s->magnitudes) {
 219         for (i = 0; i < s->nb_display_channels; i++)
 220             av_freep(&s->magnitudes[i]);
 221     }
 222     av_freep(&s->magnitudes);
 223     av_frame_free(&s->outpicref);
 224     av_audio_fifo_free(s->fifo);
 225 }
 226
 227 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 228 {
 229     AVFilterFormats *formats = NULL;
 230     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
 231     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 232     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 233     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
 234     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_YUVJ444P, AV_PIX_FMT_NONE };
 235     int ret;
 236
 237     /* set input audio formats */
 238     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 239     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats)) < 0)
 240         return ret;
 241
 242     layouts = ff_all_channel_layouts();
 243     if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts)) < 0)
 244         return ret;
 245
 246     formats = ff_all_samplerates();
 247     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0)
 248         return ret;
 249
 250     /* set output video format */
 251     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
 252     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
 253         return ret;
 254
 255     return 0;
 256 }
 257
 258 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 259 {
 260     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 261     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 262     ShowSpectrumContext *s = ctx->priv;
 263     int i, fft_bits, h, w;
 264     float overlap;
 265
 266     if (!strcmp(ctx->filter->name, "showspectrumpic"))
 267         s->single_pic = 1;
 268
 269     outlink->w = s->w;
 270     outlink->h = s->h;
 271
 272     h = (s->mode == COMBINED || s->orientation == HORIZONTAL) ? outlink->h : outlink->h / inlink->channels;
 273     w = (s->mode == COMBINED || s->orientation == VERTICAL)   ? outlink->w : outlink->w / inlink->channels;
 274     s->channel_height = h;
 275     s->channel_width  = w;
 276
 277     if (s->orientation == VERTICAL) {
 278         /* FFT window size (precision) according to the requested output frame height */
 279         for (fft_bits = 1; 1 << fft_bits < 2 * h; fft_bits++);
 280     } else {
 281         /* FFT window size (precision) according to the requested output frame width */
 282         for (fft_bits = 1; 1 << fft_bits < 2 * w; fft_bits++);
 283     }
 284     s->win_size = 1 << fft_bits;
 285
 286     /* (re-)configuration if the video output changed (or first init) */
 287     if (fft_bits != s->fft_bits) {
 288         AVFrame *outpicref;
 289
 290         av_fft_end(s->fft);
 291         s->fft = av_fft_init(fft_bits, 0);
 292         if (!s->fft) {
 293             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to create FFT context. "
 294                    "The window size might be too high.\n");
 295             return AVERROR(EINVAL);
 296         }
 297         s->fft_bits = fft_bits;
 298
 299         /* FFT buffers: x2 for each (display) channel buffer.
 300          * Note: we use free and malloc instead of a realloc-like function to
 301          * make sure the buffer is aligned in memory for the FFT functions. */
 302         for (i = 0; i < s->nb_display_channels; i++)
 303             av_freep(&s->fft_data[i]);
 304         av_freep(&s->fft_data);
 305         s->nb_display_channels = inlink->channels;
 306
 307         s->magnitudes = av_calloc(s->nb_display_channels, sizeof(*s->magnitudes));
 308         if (!s->magnitudes)
 309             return AVERROR(ENOMEM);
 310         for (i = 0; i < s->nb_display_channels; i++) {
 311             s->magnitudes[i] = av_calloc(s->orientation == VERTICAL ? s->h : s->w, sizeof(**s->magnitudes));
 312             if (!s->magnitudes[i])
 313                 return AVERROR(ENOMEM);
 314         }
 315
 316         s->fft_data = av_calloc(s->nb_display_channels, sizeof(*s->fft_data));
 317         if (!s->fft_data)
 318             return AVERROR(ENOMEM);
 319         for (i = 0; i < s->nb_display_channels; i++) {
 320             s->fft_data[i] = av_calloc(s->win_size, sizeof(**s->fft_data));
 321             if (!s->fft_data[i])
 322                 return AVERROR(ENOMEM);
 323         }
 324
 325         /* pre-calc windowing function */
 326         s->window_func_lut =
 327             av_realloc_f(s->window_func_lut, s->win_size,
 328                          sizeof(*s->window_func_lut));
 329         if (!s->window_func_lut)
 330             return AVERROR(ENOMEM);
 331         ff_generate_window_func(s->window_func_lut, s->win_size, s->win_func, &overlap);
 332         if (s->overlap == 1)
 333             s->overlap = overlap;
 334         s->skip_samples = (1. - s->overlap) * s->win_size;
 335         if (s->skip_samples < 1) {
 336             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "overlap %f too big\n", s->overlap);
 337             return AVERROR(EINVAL);
 338         }
 339
 340         for (s->win_scale = 0, i = 0; i < s->win_size; i++) {
 341             s->win_scale += s->window_func_lut[i] * s->window_func_lut[i];
 342         }
 343         s->win_scale = 1. / sqrt(s->win_scale);
 344
 345         /* prepare the initial picref buffer (black frame) */
 346         av_frame_free(&s->outpicref);
 347         s->outpicref = outpicref =
 348             ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 349         if (!outpicref)
 350             return AVERROR(ENOMEM);
 351         outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 352         for (i = 0; i < outlink->h; i++) {
 353             memset(outpicref->data[0] + i * outpicref->linesize[0],   0, outlink->w);
 354             memset(outpicref->data[1] + i * outpicref->linesize[1], 128, outlink->w);
 355             memset(outpicref->data[2] + i * outpicref->linesize[2], 128, outlink->w);
 356         }
 357     }
 358
 359     if ((s->orientation == VERTICAL   && s->xpos >= outlink->w) ||
 360         (s->orientation == HORIZONTAL && s->xpos >= outlink->h))
 361         s->xpos = 0;
 362
 363     outlink->frame_rate = av_make_q(inlink->sample_rate, s->win_size * (1.-s->overlap));
 364     if (s->orientation == VERTICAL && s->sliding == FULLFRAME)
 365         outlink->frame_rate.den *= outlink->w;
 366     if (s->orientation == HORIZONTAL && s->sliding == FULLFRAME)
 367         outlink->frame_rate.den *= outlink->h;
 368
 369     if (s->orientation == VERTICAL) {
 370         s->combine_buffer =
 371             av_realloc_f(s->combine_buffer, outlink->h * 3,
 372                          sizeof(*s->combine_buffer));
 373     } else {
 374         s->combine_buffer =
 375             av_realloc_f(s->combine_buffer, outlink->w * 3,
 376                          sizeof(*s->combine_buffer));
 377     }
 378
 379     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "s:%dx%d FFT window size:%d\n",
 380            s->w, s->h, s->win_size);
 381
 382     av_audio_fifo_free(s->fifo);
 383     s->fifo = av_audio_fifo_alloc(inlink->format, inlink->channels, s->win_size);
 384     if (!s->fifo)
 385         return AVERROR(ENOMEM);
 386     return 0;
 387 }
 388
 389 static void run_fft(ShowSpectrumContext *s, AVFrame *fin)
 390 {
 391     int ch, n;
 392
 393     /* fill FFT input with the number of samples available */
 394     for (ch = 0; ch < s->nb_display_channels; ch++) {
 395         const float *p = (float *)fin->extended_data[ch];
 396
 397         for (n = 0; n < s->win_size; n++) {
 398             s->fft_data[ch][n].re = p[n] * s->window_func_lut[n];
 399             s->fft_data[ch][n].im = 0;
 400         }
 401     }
 402
 403     /* run FFT on each samples set */
 404     for (ch = 0; ch < s->nb_display_channels; ch++) {
 405         av_fft_permute(s->fft, s->fft_data[ch]);
 406         av_fft_calc(s->fft, s->fft_data[ch]);
 407     }
 408 }
 409
 410 #define RE(y, ch) s->fft_data[ch][y].re
 411 #define IM(y, ch) s->fft_data[ch][y].im
 412 #define MAGNITUDE(y, ch) hypot(RE(y, ch), IM(y, ch))
 413
 414 static void calc_magnitudes(ShowSpectrumContext *s)
 415 {
 416     int ch, y, h = s->orientation == VERTICAL ? s->h : s->w;
 417
 418     for (ch = 0; ch < s->nb_display_channels; ch++) {
 419         float *magnitudes = s->magnitudes[ch];
 420
 421         for (y = 0; y < h; y++)
 422             magnitudes[y] = MAGNITUDE(y, ch);
 423     }
 424 }
 425
 426 static void acalc_magnitudes(ShowSpectrumContext *s)
 427 {
 428     int ch, y, h = s->orientation == VERTICAL ? s->h : s->w;
 429
 430     for (ch = 0; ch < s->nb_display_channels; ch++) {
 431         float *magnitudes = s->magnitudes[ch];
 432
 433         for (y = 0; y < h; y++)
 434             magnitudes[y] += MAGNITUDE(y, ch);
 435     }
 436 }
 437
 438 static void scale_magnitudes(ShowSpectrumContext *s, float scale)
 439 {
 440     int ch, y, h = s->orientation == VERTICAL ? s->h : s->w;
 441
 442     for (ch = 0; ch < s->nb_display_channels; ch++) {
 443         float *magnitudes = s->magnitudes[ch];
 444
 445         for (y = 0; y < h; y++)
 446             magnitudes[y] *= scale;
 447     }
 448 }
 449
 450 static void pick_color(ShowSpectrumContext *s,
 451                        float yf, float uf, float vf,
 452                        float a, float *out)
 453 {
 454     if (s->color_mode > CHANNEL) {
 455         const int cm = s->color_mode;
 456         float y, u, v;
 457         int i;
 458
 459         for (i = 1; i < FF_ARRAY_ELEMS(color_table[cm]) - 1; i++)
 460             if (color_table[cm][i].a >= a)
 461                 break;
 462         // i now is the first item >= the color
 463         // now we know to interpolate between item i - 1 and i
 464         if (a <= color_table[cm][i - 1].a) {
 465             y = color_table[cm][i - 1].y;
 466             u = color_table[cm][i - 1].u;
 467             v = color_table[cm][i - 1].v;
 468         } else if (a >= color_table[cm][i].a) {
 469             y = color_table[cm][i].y;
 470             u = color_table[cm][i].u;
 471             v = color_table[cm][i].v;
 472         } else {
 473             float start = color_table[cm][i - 1].a;
 474             float end = color_table[cm][i].a;
 475             float lerpfrac = (a - start) / (end - start);
 476             y = color_table[cm][i - 1].y * (1.0f - lerpfrac)
 477               + color_table[cm][i].y * lerpfrac;
 478             u = color_table[cm][i - 1].u * (1.0f - lerpfrac)
 479               + color_table[cm][i].u * lerpfrac;
 480             v = color_table[cm][i - 1].v * (1.0f - lerpfrac)
 481               + color_table[cm][i].v * lerpfrac;
 482         }
 483
 484         out[0] += y * yf;
 485         out[1] += u * uf;
 486         out[2] += v * vf;
 487     } else {
 488         out[0] += a * yf;
 489         out[1] += a * uf;
 490         out[2] += a * vf;
 491     }
 492 }
 493
 494 static void clear_combine_buffer(ShowSpectrumContext *s, int size)
 495 {
 496     int y;
 497
 498     for (y = 0; y < size; y++) {
 499         s->combine_buffer[3 * y    ] = 0;
 500         s->combine_buffer[3 * y + 1] = 127.5;
 501         s->combine_buffer[3 * y + 2] = 127.5;
 502     }
 503 }
 504
 505 static int plot_spectrum_column(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
 506 {
 507     int ret;
 508     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 509     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 510     ShowSpectrumContext *s = ctx->priv;
 511     AVFrame *outpicref = s->outpicref;
 512     const double w = s->win_scale;
 513     const float g = s->gain;
 514     int h = s->orientation == VERTICAL ? s->channel_height : s->channel_width;
 515
 516     int ch, plane, x, y;
 517
 518     /* fill a new spectrum column */
 519     /* initialize buffer for combining to black */
 520     clear_combine_buffer(s, s->orientation == VERTICAL ? outlink->h : outlink->w);
 521
 522     for (ch = 0; ch < s->nb_display_channels; ch++) {
 523         float *magnitudes = s->magnitudes[ch];
 524         float yf, uf, vf;
 525
 526         /* decide color range */
 527         switch (s->mode) {
 528         case COMBINED:
 529             // reduce range by channel count
 530             yf = 256.0f / s->nb_display_channels;
 531             switch (s->color_mode) {
 532             case RAINBOW:
 533             case MORELAND:
 534             case NEBULAE:
 535             case FIRE:
 536             case FIERY:
 537             case FRUIT:
 538             case INTENSITY:
 539                 uf = yf;
 540                 vf = yf;
 541                 break;
 542             case CHANNEL:
 543                 /* adjust saturation for mixed UV coloring */
 544                 /* this factor is correct for infinite channels, an approximation otherwise */
 545                 uf = yf * M_PI;
 546                 vf = yf * M_PI;
 547                 break;
 548             default:
 549                 av_assert0(0);
 550             }
 551             break;
 552         case SEPARATE:
 553             // full range
 554             yf = 256.0f;
 555             uf = 256.0f;
 556             vf = 256.0f;
 557             break;
 558         default:
 559             av_assert0(0);
 560         }
 561
 562         if (s->color_mode == CHANNEL) {
 563             if (s->nb_display_channels > 1) {
 564                 uf *= 0.5 * sin((2 * M_PI * ch) / s->nb_display_channels);
 565                 vf *= 0.5 * cos((2 * M_PI * ch) / s->nb_display_channels);
 566             } else {
 567                 uf = 0.0f;
 568                 vf = 0.0f;
 569             }
 570         }
 571         uf *= s->saturation;
 572         vf *= s->saturation;
 573
 574         /* draw the channel */
 575         for (y = 0; y < h; y++) {
 576             int row = (s->mode == COMBINED) ? y : ch * h + y;
 577             float *out = &s->combine_buffer[3 * row];
 578
 579             /* get magnitude */
 580             float a = g * w * magnitudes[y];
 581
 582             /* apply scale */
 583             switch (s->scale) {
 584             case LINEAR:
 585                 break;
 586             case SQRT:
 587                 a = sqrt(a);
 588                 break;
 589             case CBRT:
 590                 a = cbrt(a);
 591                 break;
 592             case FOURTHRT:
 593                 a = sqrt(sqrt(a));
 594                 break;
 595             case FIFTHRT:
 596                 a = pow(a, 0.20);
 597                 break;
 598             case LOG:
 599                 a = 1 + log10(av_clipd(a * w, 1e-6, 1)) / 6; // zero = -120dBFS
 600                 break;
 601             default:
 602                 av_assert0(0);
 603             }
 604
 605             pick_color(s, yf, uf, vf, a, out);
 606         }
 607     }
 608
 609     av_frame_make_writable(s->outpicref);
 610     /* copy to output */
 611     if (s->orientation == VERTICAL) {
 612         if (s->sliding == SCROLL) {
 613             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 614                 for (y = 0; y < outlink->h; y++) {
 615                     uint8_t *p = outpicref->data[plane] +
 616                                  y * outpicref->linesize[plane];
 617                     memmove(p, p + 1, outlink->w - 1);
 618                 }
 619             }
 620             s->xpos = outlink->w - 1;
 621         } else if (s->sliding == RSCROLL) {
 622             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 623                 for (y = 0; y < outlink->h; y++) {
 624                     uint8_t *p = outpicref->data[plane] +
 625                                  y * outpicref->linesize[plane];
 626                     memmove(p + 1, p, outlink->w - 1);
 627                 }
 628             }
 629             s->xpos = 0;
 630         }
 631         for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 632             uint8_t *p = outpicref->data[plane] +
 633                          (outlink->h - 1) * outpicref->linesize[plane] +
 634                          s->xpos;
 635             for (y = 0; y < outlink->h; y++) {
 636                 *p = lrintf(av_clipf(s->combine_buffer[3 * y + plane], 0, 255));
 637                 p -= outpicref->linesize[plane];
 638             }
 639         }
 640     } else {
 641         if (s->sliding == SCROLL) {
 642             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 643                 for (y = 1; y < outlink->h; y++) {
 644                     memmove(outpicref->data[plane] + (y-1) * outpicref->linesize[plane],
 645                             outpicref->data[plane] + (y  ) * outpicref->linesize[plane],
 646                             outlink->w);
 647                 }
 648             }
 649             s->xpos = outlink->h - 1;
 650         } else if (s->sliding == RSCROLL) {
 651             for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 652                 for (y = outlink->h - 1; y >= 1; y--) {
 653                     memmove(outpicref->data[plane] + (y  ) * outpicref->linesize[plane],
 654                             outpicref->data[plane] + (y-1) * outpicref->linesize[plane],
 655                             outlink->w);
 656                 }
 657             }
 658             s->xpos = 0;
 659         }
 660         for (plane = 0; plane < 3; plane++) {
 661             uint8_t *p = outpicref->data[plane] +
 662                          s->xpos * outpicref->linesize[plane];
 663             for (x = 0; x < outlink->w; x++) {
 664                 *p = lrintf(av_clipf(s->combine_buffer[3 * x + plane], 0, 255));
 665                 p++;
 666             }
 667         }
 668     }
 669
 670     if (s->sliding != FULLFRAME || s->xpos == 0)
 671         outpicref->pts = insamples->pts;
 672
 673     s->xpos++;
 674     if (s->orientation == VERTICAL && s->xpos >= outlink->w)
 675         s->xpos = 0;
 676     if (s->orientation == HORIZONTAL && s->xpos >= outlink->h)
 677         s->xpos = 0;
 678     if (!s->single_pic && (s->sliding != FULLFRAME || s->xpos == 0)) {
 679         ret = ff_filter_frame(outlink, av_frame_clone(s->outpicref));
 680         if (ret < 0)
 681             return ret;
 682     }
 683
 684     return s->win_size;
 685 }
 686
 687 #if CONFIG_SHOWSPECTRUM_FILTER
 688
 689 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 690 {
 691     ShowSpectrumContext *s = outlink->src->priv;
 692     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 693     unsigned i;
 694     int ret;
 695
 696     ret = ff_request_frame(inlink);
 697     if (ret == AVERROR_EOF && s->sliding == FULLFRAME && s->xpos > 0 &&
 698         s->outpicref) {
 699         if (s->orientation == VERTICAL) {
 700             for (i = 0; i < outlink->h; i++) {
 701                 memset(s->outpicref->data[0] + i * s->outpicref->linesize[0] + s->xpos,   0, outlink->w - s->xpos);
 702                 memset(s->outpicref->data[1] + i * s->outpicref->linesize[1] + s->xpos, 128, outlink->w - s->xpos);
 703                 memset(s->outpicref->data[2] + i * s->outpicref->linesize[2] + s->xpos, 128, outlink->w - s->xpos);
 704             }
 705         } else {
 706             for (i = s->xpos; i < outlink->h; i++) {
 707                 memset(s->outpicref->data[0] + i * s->outpicref->linesize[0],   0, outlink->w);
 708                 memset(s->outpicref->data[1] + i * s->outpicref->linesize[1], 128, outlink->w);
 709                 memset(s->outpicref->data[2] + i * s->outpicref->linesize[2], 128, outlink->w);
 710             }
 711         }
 712         ret = ff_filter_frame(outlink, s->outpicref);
 713         s->outpicref = NULL;
 714     }
 715
 716     return ret;
 717 }
 718
 719 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
 720 {
 721     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 722     ShowSpectrumContext *s = ctx->priv;
 723     AVFrame *fin = NULL;
 724     int ret = 0;
 725
 726     av_audio_fifo_write(s->fifo, (void **)insamples->extended_data, insamples->nb_samples);
 727     av_frame_free(&insamples);
 728     while (av_audio_fifo_size(s->fifo) >= s->win_size) {
 729         fin = ff_get_audio_buffer(inlink, s->win_size);
 730         if (!fin) {
 731             ret = AVERROR(ENOMEM);
 732             goto fail;
 733         }
 734
 735         fin->pts = s->pts;
 736         s->pts += s->skip_samples;
 737         ret = av_audio_fifo_peek(s->fifo, (void **)fin->extended_data, s->win_size);
 738         if (ret < 0)
 739             goto fail;
 740
 741         av_assert0(fin->nb_samples == s->win_size);
 742
 743         run_fft(s, fin);
 744         calc_magnitudes(s);
 745
 746         ret = plot_spectrum_column(inlink, fin);
 747         av_frame_free(&fin);
 748         av_audio_fifo_drain(s->fifo, s->skip_samples);
 749         if (ret < 0)
 750             goto fail;
 751     }
 752
 753 fail:
 754     av_frame_free(&fin);
 755     return ret;
 756 }
 757
 758 static const AVFilterPad showspectrum_inputs[] = {
 759     {
 760         .name         = "default",
 761         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 762         .filter_frame = filter_frame,
 763     },
 764     { NULL }
 765 };
 766
 767 static const AVFilterPad showspectrum_outputs[] = {
 768     {
 769         .name          = "default",
 770         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 771         .config_props  = config_output,
 772         .request_frame = request_frame,
 773     },
 774     { NULL }
 775 };
 776
 777 AVFilter ff_avf_showspectrum = {
 778     .name          = "showspectrum",
 779     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to a spectrum video output."),
 780     .uninit        = uninit,
 781     .query_formats = query_formats,
 782     .priv_size     = sizeof(ShowSpectrumContext),
 783     .inputs        = showspectrum_inputs,
 784     .outputs       = showspectrum_outputs,
 785     .priv_class    = &showspectrum_class,
 786 };
 787 #endif // CONFIG_SHOWSPECTRUM_FILTER
 788
 789 #if CONFIG_SHOWSPECTRUMPIC_FILTER
 790
 791 static const AVOption showspectrumpic_options[] = {
 792     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "4096x2048"}, 0, 0, FLAGS },
 793     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "4096x2048"}, 0, 0, FLAGS },
 794     { "mode", "set channel display mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=COMBINED}, 0, NB_MODES-1, FLAGS, "mode" },
 795         { "combined", "combined mode", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=COMBINED}, 0, 0, FLAGS, "mode" },
 796         { "separate", "separate mode", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=SEPARATE}, 0, 0, FLAGS, "mode" },
 797     { "color", "set channel coloring", OFFSET(color_mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=INTENSITY}, 0, NB_CLMODES-1, FLAGS, "color" },
 798         { "channel",   "separate color for each channel", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=CHANNEL},   0, 0, FLAGS, "color" },
 799         { "intensity", "intensity based coloring",        0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=INTENSITY}, 0, 0, FLAGS, "color" },
 800         { "rainbow",   "rainbow based coloring",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=RAINBOW},   0, 0, FLAGS, "color" },
 801         { "moreland",  "moreland based coloring",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MORELAND},  0, 0, FLAGS, "color" },
 802         { "nebulae",   "nebulae based coloring",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=NEBULAE},   0, 0, FLAGS, "color" },
 803         { "fire",      "fire based coloring",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FIRE},      0, 0, FLAGS, "color" },
 804         { "fiery",     "fiery based coloring",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FIERY},     0, 0, FLAGS, "color" },
 805         { "fruit",     "fruit based coloring",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FRUIT},     0, 0, FLAGS, "color" },
 806     { "scale", "set display scale", OFFSET(scale), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=LOG}, 0, NB_SCALES-1, FLAGS, "scale" },
 807         { "sqrt", "square root", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=SQRT},   0, 0, FLAGS, "scale" },
 808         { "cbrt", "cubic root",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=CBRT},   0, 0, FLAGS, "scale" },
 809         { "4thrt","4th root",    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FOURTHRT}, 0, 0, FLAGS, "scale" },
 810         { "5thrt","5th root",    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=FIFTHRT},  0, 0, FLAGS, "scale" },
 811         { "log",  "logarithmic", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LOG},    0, 0, FLAGS, "scale" },
 812         { "lin",  "linear",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=LINEAR}, 0, 0, FLAGS, "scale" },
 813     { "saturation", "color saturation multiplier", OFFSET(saturation), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 1}, -10, 10, FLAGS },
 814     { "win_func", "set window function", OFFSET(win_func), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = WFUNC_HANNING}, 0, NB_WFUNC-1, FLAGS, "win_func" },
 815         { "rect",     "Rectangular",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_RECT},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
 816         { "bartlett", "Bartlett",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BARTLETT}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
 817         { "hann",     "Hann",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HANNING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 818         { "hanning",  "Hanning",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HANNING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 819         { "hamming",  "Hamming",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_HAMMING},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 820         { "blackman", "Blackman",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BLACKMAN}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
 821         { "welch",    "Welch",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_WELCH},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 822         { "flattop",  "Flat-top",         0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_FLATTOP},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 823         { "bharris",  "Blackman-Harris",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHARRIS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 824         { "bnuttall", "Blackman-Nuttall", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BNUTTALL}, 0, 0, FLAGS, "win_func" },
 825         { "bhann",    "Bartlett-Hann",    0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_BHANN},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 826         { "sine",     "Sine",             0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_SINE},     0, 0, FLAGS, "win_func" },
 827         { "nuttall",  "Nuttall",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_NUTTALL},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 828         { "lanczos",  "Lanczos",          0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_LANCZOS},  0, 0, FLAGS, "win_func" },
 829         { "gauss",    "Gauss",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_GAUSS},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 830         { "tukey",    "Tukey",            0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=WFUNC_TUKEY},    0, 0, FLAGS, "win_func" },
 831     { "orientation", "set orientation", OFFSET(orientation), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=VERTICAL}, 0, NB_ORIENTATIONS-1, FLAGS, "orientation" },
 832         { "vertical",   NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=VERTICAL},   0, 0, FLAGS, "orientation" },
 833         { "horizontal", NULL, 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=HORIZONTAL}, 0, 0, FLAGS, "orientation" },
 834     { "gain", "set scale gain", OFFSET(gain), AV_OPT_TYPE_FLOAT, {.dbl = 1}, 0, 128, FLAGS },
 835     { NULL }
 836 };
 837
 838 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showspectrumpic);
 839
 840 static int showspectrumpic_request_frame(AVFilterLink *outlink)
 841 {
 842     ShowSpectrumContext *s = outlink->src->priv;
 843     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 844     int ret;
 845
 846     ret = ff_request_frame(inlink);
 847     if (ret == AVERROR_EOF && s->outpicref) {
 848         int samples = av_audio_fifo_size(s->fifo);
 849         int consumed = 0;
 850         int x = 0, sz = s->orientation == VERTICAL ? s->w : s->h;
 851         int ch, spf, spb;
 852         AVFrame *fin;
 853
 854         spf = s->win_size * (samples / ((s->win_size * sz) * ceil(samples / (float)(s->win_size * sz))));
 855         spb = (samples / (spf * sz)) * spf;
 856
 857         fin = ff_get_audio_buffer(inlink, s->win_size);
 858         if (!fin)
 859             return AVERROR(ENOMEM);
 860
 861         while (x < sz) {
 862             ret = av_audio_fifo_peek(s->fifo, (void **)fin->extended_data, s->win_size);
 863             if (ret < 0) {
 864                 av_frame_free(&fin);
 865                 return ret;
 866             }
 867
 868             av_audio_fifo_drain(s->fifo, spf);
 869
 870             if (ret < s->win_size) {
 871                 for (ch = 0; ch < s->nb_display_channels; ch++) {
 872                     memset(fin->extended_data[ch] + ret * sizeof(float), 0,
 873                            (s->win_size - ret) * sizeof(float));
 874                 }
 875             }
 876
 877             run_fft(s, fin);
 878             acalc_magnitudes(s);
 879
 880             consumed += spf;
 881             if (consumed >= spb) {
 882                 int h = s->orientation == VERTICAL ? s->h : s->w;
 883
 884                 scale_magnitudes(s, 1. / (consumed / spf));
 885                 plot_spectrum_column(inlink, fin);
 886                 consumed = 0;
 887                 x++;
 888                 for (ch = 0; ch < s->nb_display_channels; ch++)
 889                     memset(s->magnitudes[ch], 0, h * sizeof(float));
 890             }
 891         }
 892
 893         av_frame_free(&fin);
 894         s->outpicref->pts = 0;
 895         ret = ff_filter_frame(outlink, s->outpicref);
 896         s->outpicref = NULL;
 897     }
 898
 899     return ret;
 900 }
 901
 902 static int showspectrumpic_filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
 903 {
 904     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 905     ShowSpectrumContext *s = ctx->priv;
 906     int ret;
 907
 908     ret = av_audio_fifo_write(s->fifo, (void **)insamples->extended_data, insamples->nb_samples);
 909     av_frame_free(&insamples);
 910     return ret;
 911 }
 912
 913 static const AVFilterPad showspectrumpic_inputs[] = {
 914     {
 915         .name         = "default",
 916         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 917         .filter_frame = showspectrumpic_filter_frame,
 918     },
 919     { NULL }
 920 };
 921
 922 static const AVFilterPad showspectrumpic_outputs[] = {
 923     {
 924         .name          = "default",
 925         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 926         .config_props  = config_output,
 927         .request_frame = showspectrumpic_request_frame,
 928     },
 929     { NULL }
 930 };
 931
 932 AVFilter ff_avf_showspectrumpic = {
 933     .name          = "showspectrumpic",
 934     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to a spectrum video output single picture."),
 935     .uninit        = uninit,
 936     .query_formats = query_formats,
 937     .priv_size     = sizeof(ShowSpectrumContext),
 938     .inputs        = showspectrumpic_inputs,
 939     .outputs       = showspectrumpic_outputs,
 940     .priv_class    = &showspectrumpic_class,
 941 };
 942
 943 #endif // CONFIG_SHOWSPECTRUMPIC_FILTER