git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/avf_showvolume.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 "libavutil/avstring.h"
  22 #include "libavutil/channel_layout.h"
  23 #include "libavutil/eval.h"
  24 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  25 #include "libavutil/opt.h"
  26 #include "libavutil/parseutils.h"
  27 #include "libavutil/xga_font_data.h"
  28 #include "avfilter.h"
  29 #include "formats.h"
  30 #include "audio.h"
  31 #include "video.h"
  32 #include "internal.h"
  33
  34 static const char *const var_names[] = {   "VOLUME",   "CHANNEL",        NULL };
  35 enum                                   { VAR_VOLUME, VAR_CHANNEL, VAR_VARS_NB };
  36
  37 typedef struct ShowVolumeContext {
  38     const AVClass *class;
  39     int w, h;
  40     int b;
  41     double f;
  42     AVRational frame_rate;
  43     char *color;
  44     int orientation;
  45     int step;
  46
  47     AVFrame *out;
  48     AVExpr *c_expr;
  49     int draw_text;
  50     int draw_volume;
  51     double *values;
  52 } ShowVolumeContext;
  53
  54 #define OFFSET(x) offsetof(ShowVolumeContext, x)
  55 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  56
  57 static const AVOption showvolume_options[] = {
  58     { "rate", "set video rate",  OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
  59     { "r",    "set video rate",  OFFSET(frame_rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str="25"}, 0, INT_MAX, FLAGS },
  60     { "b", "set border width",   OFFSET(b), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=1}, 0, 5, FLAGS },
  61     { "w", "set channel width",  OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=400}, 80, 8192, FLAGS },
  62     { "h", "set channel height", OFFSET(h), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=20}, 1, 900, FLAGS },
  63     { "f", "set fade",           OFFSET(f), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=0.95}, 0.001, 1, FLAGS },
  64     { "c", "set volume color expression", OFFSET(color), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="if(gte(VOLUME,-6), if(gte(VOLUME,-2), if(gte(VOLUME,-1), if(gt(VOLUME,0), 0xff0000ff, 0xff0066ff), 0xff00ffff),0xff00ff00),0xffff0000)"}, 0, 0, FLAGS },
  65     { "t", "display channel names", OFFSET(draw_text), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=1}, 0, 1, FLAGS },
  66     { "v", "display volume value", OFFSET(draw_volume), AV_OPT_TYPE_BOOL, {.i64=1}, 0, 1, FLAGS },
  67     { "o", "set orientation", OFFSET(orientation), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 1, FLAGS, "orientation" },
  68     {   "h", "horizontal", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=0}, 0, 0, FLAGS, "orientation" },
  69     {   "v", "vertical",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=1}, 0, 0, FLAGS, "orientation" },
  70     { "s", "set step size", OFFSET(step), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 5, FLAGS },
  71     { NULL }
  72 };
  73
  74 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showvolume);
  75
  76 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
  77 {
  78     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
  79     int ret;
  80
  81     if (s->color) {
  82         ret = av_expr_parse(&s->c_expr, s->color, var_names,
  83                             NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx);
  84         if (ret < 0)
  85             return ret;
  86     }
  87
  88     return 0;
  89 }
  90
  91 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  92 {
  93     AVFilterFormats *formats = NULL;
  94     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
  95     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
  96     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
  97     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_FLTP, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
  98     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_RGBA, AV_PIX_FMT_NONE };
  99     int ret;
 100
 101     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 102     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats)) < 0)
 103         return ret;
 104
 105     layouts = ff_all_channel_counts();
 106     if ((ret = ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts)) < 0)
 107         return ret;
 108
 109     formats = ff_all_samplerates();
 110     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates)) < 0)
 111         return ret;
 112
 113     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
 114     if ((ret = ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats)) < 0)
 115         return ret;
 116
 117     return 0;
 118 }
 119
 120 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 121 {
 122     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 123     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
 124     int nb_samples;
 125
 126     nb_samples = FFMAX(1024, ((double)inlink->sample_rate / av_q2d(s->frame_rate)) + 0.5);
 127     inlink->partial_buf_size =
 128     inlink->min_samples =
 129     inlink->max_samples = nb_samples;
 130     s->values = av_calloc(inlink->channels * VAR_VARS_NB, sizeof(double));
 131     if (!s->values)
 132         return AVERROR(ENOMEM);
 133     return 0;
 134 }
 135
 136 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 137 {
 138     ShowVolumeContext *s = outlink->src->priv;
 139     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 140
 141     if (s->orientation) {
 142         outlink->h = s->w;
 143         outlink->w = s->h * inlink->channels + (inlink->channels - 1) * s->b;
 144     } else {
 145         outlink->w = s->w;
 146         outlink->h = s->h * inlink->channels + (inlink->channels - 1) * s->b;
 147     }
 148
 149     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 150     outlink->frame_rate = s->frame_rate;
 151
 152     return 0;
 153 }
 154
 155 static void drawtext(AVFrame *pic, int x, int y, const char *txt, int o)
 156 {
 157     const uint8_t *font;
 158     int font_height;
 159     int i;
 160
 161     font = avpriv_cga_font,   font_height =  8;
 162
 163     for (i = 0; txt[i]; i++) {
 164         int char_y, mask;
 165
 166         if (o) {
 167             for (char_y = font_height - 1; char_y >= 0; char_y--) {
 168                 uint8_t *p = pic->data[0] + (y + i * 10) * pic->linesize[0] + x * 4;
 169                 for (mask = 0x80; mask; mask >>= 1) {
 170                     if (font[txt[i] * font_height + font_height - 1 - char_y] & mask)
 171                         AV_WN32(&p[char_y * 4], ~AV_RN32(&p[char_y * 4]));
 172                     p += pic->linesize[0];
 173                 }
 174             }
 175         } else {
 176             uint8_t *p = pic->data[0] + y * pic->linesize[0] + (x + i * 8) * 4;
 177             for (char_y = 0; char_y < font_height; char_y++) {
 178                 for (mask = 0x80; mask; mask >>= 1) {
 179                     if (font[txt[i] * font_height + char_y] & mask)
 180                         AV_WN32(p, ~AV_RN32(p));
 181                     p += 4;
 182                 }
 183                 p += pic->linesize[0] - 8 * 4;
 184             }
 185         }
 186     }
 187 }
 188
 189 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
 190 {
 191     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 192     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 193     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
 194     const int step = s->step;
 195     int c, i, j, k;
 196     AVFrame *out;
 197
 198     if (!s->out || s->out->width  != outlink->w ||
 199                    s->out->height != outlink->h) {
 200         av_frame_free(&s->out);
 201         s->out = ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 202         if (!s->out) {
 203             av_frame_free(&insamples);
 204             return AVERROR(ENOMEM);
 205         }
 206
 207         for (i = 0; i < outlink->h; i++)
 208             memset(s->out->data[0] + i * s->out->linesize[0], 0, outlink->w * 4);
 209     }
 210     s->out->pts = insamples->pts;
 211
 212     for (j = 0; j < outlink->h; j++) {
 213         uint8_t *dst = s->out->data[0] + j * s->out->linesize[0];
 214         for (k = 0; k < outlink->w; k++) {
 215             dst[k * 4 + 0] = FFMAX(dst[k * 4 + 0] * s->f, 0);
 216             dst[k * 4 + 1] = FFMAX(dst[k * 4 + 1] * s->f, 0);
 217             dst[k * 4 + 2] = FFMAX(dst[k * 4 + 2] * s->f, 0);
 218             dst[k * 4 + 3] = FFMAX(dst[k * 4 + 3] * s->f, 0);
 219         }
 220     }
 221
 222     if (s->orientation) {
 223         for (c = 0; c < inlink->channels; c++) {
 224             float *src = (float *)insamples->extended_data[c];
 225             float max = 0;
 226             uint32_t color;
 227
 228             for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++)
 229                 max = FFMAX(max, src[i]);
 230
 231             s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_VOLUME] = 20.0 * log10(max);
 232             max = av_clipf(max, 0, 1);
 233             s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_CHANNEL] = c;
 234             color = av_expr_eval(s->c_expr, &s->values[c * VAR_VARS_NB], NULL);
 235
 236             for (j = outlink->h - outlink->h * max; j < outlink->h; j++) {
 237                 uint8_t *dst = s->out->data[0] + j * s->out->linesize[0] + c * (s->b + s->h) * 4;
 238                 for (k = 0; k < s->h; k++) {
 239                     AV_WN32A(&dst[k * 4], color);
 240                     if (j & step)
 241                         j += step;
 242                 }
 243             }
 244
 245             if (outlink->h > 40 && s->draw_text) {
 246                 const char *channel_name = av_get_channel_name(av_channel_layout_extract_channel(insamples->channel_layout, c));
 247                 if (!channel_name)
 248                     continue;
 249                 drawtext(s->out, c * (s->h + s->b) + (s->h - 10) / 2, outlink->h - 35, channel_name, 1);
 250             }
 251         }
 252     } else {
 253         for (c = 0; c < inlink->channels; c++) {
 254             float *src = (float *)insamples->extended_data[c];
 255             float max = 0;
 256             uint32_t color;
 257
 258             for (i = 0; i < insamples->nb_samples; i++)
 259                 max = FFMAX(max, src[i]);
 260
 261             s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_VOLUME] = 20.0 * log10(max);
 262             max = av_clipf(max, 0, 1);
 263             s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_CHANNEL] = c;
 264             color = av_expr_eval(s->c_expr, &s->values[c * VAR_VARS_NB], NULL);
 265
 266             for (j = 0; j < s->h; j++) {
 267                 uint8_t *dst = s->out->data[0] + (c * s->h + c * s->b + j) * s->out->linesize[0];
 268
 269                 for (k = 0; k < s->w * max; k++) {
 270                     AV_WN32A(dst + k * 4, color);
 271                     if (k & step)
 272                         k += step;
 273                 }
 274             }
 275
 276             if (s->h >= 8 && s->draw_text) {
 277                 const char *channel_name = av_get_channel_name(av_channel_layout_extract_channel(insamples->channel_layout, c));
 278                 if (!channel_name)
 279                     continue;
 280                 drawtext(s->out, 2, c * (s->h + s->b) + (s->h - 8) / 2, channel_name, 0);
 281             }
 282         }
 283     }
 284
 285     av_frame_free(&insamples);
 286     out = av_frame_clone(s->out);
 287     if (!out)
 288         return AVERROR(ENOMEM);
 289     av_frame_make_writable(out);
 290
 291     for (c = 0; c < inlink->channels && s->draw_volume; c++) {
 292         char buf[16];
 293         if (s->orientation) {
 294             if (s->h >= 8) {
 295                 snprintf(buf, sizeof(buf), "%.2f", s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_VOLUME]);
 296                 drawtext(out, c * (s->h + s->b) + (s->h - 8) / 2, 2, buf, 1);
 297             }
 298         } else {
 299             if (s->h >= 8) {
 300                 snprintf(buf, sizeof(buf), "%.2f", s->values[c * VAR_VARS_NB + VAR_VOLUME]);
 301                 drawtext(out, FFMAX(0, s->w - 8 * (int)strlen(buf)), c * (s->h + s->b) + (s->h - 8) / 2, buf, 0);
 302             }
 303         }
 304     }
 305
 306     return ff_filter_frame(outlink, out);
 307 }
 308
 309 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 310 {
 311     ShowVolumeContext *s = ctx->priv;
 312
 313     av_frame_free(&s->out);
 314     av_expr_free(s->c_expr);
 315     av_freep(&s->values);
 316 }
 317
 318 static const AVFilterPad showvolume_inputs[] = {
 319     {
 320         .name         = "default",
 321         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 322         .config_props = config_input,
 323         .filter_frame = filter_frame,
 324     },
 325     { NULL }
 326 };
 327
 328 static const AVFilterPad showvolume_outputs[] = {
 329     {
 330         .name         = "default",
 331         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 332         .config_props = config_output,
 333     },
 334     { NULL }
 335 };
 336
 337 AVFilter ff_avf_showvolume = {
 338     .name          = "showvolume",
 339     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio volume to video output."),
 340     .init          = init,
 341     .uninit        = uninit,
 342     .query_formats = query_formats,
 343     .priv_size     = sizeof(ShowVolumeContext),
 344     .inputs        = showvolume_inputs,
 345     .outputs       = showvolume_outputs,
 346     .priv_class    = &showvolume_class,
 347 };