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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2012 Stefano Sabatini
   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 filter
  24  */
  25
  26 #include "libavutil/channel_layout.h"
  27 #include "libavutil/opt.h"
  28 #include "libavutil/parseutils.h"
  29 #include "avfilter.h"
  30 #include "formats.h"
  31 #include "audio.h"
  32 #include "video.h"
  33 #include "internal.h"
  34
  35 enum ShowWavesMode {
  36     MODE_POINT,
  37     MODE_LINE,
  38     MODE_NB,
  39 };
  40
  41 typedef struct {
  42     const AVClass *class;
  43     int w, h;
  44     char *rate_str;
  45     AVRational rate;
  46     int buf_idx;
  47     AVFilterBufferRef *outpicref;
  48     int req_fullfilled;
  49     int n;
  50     int sample_count_mod;
  51     enum ShowWavesMode mode;
  52 } ShowWavesContext;
  53
  54 #define OFFSET(x) offsetof(ShowWavesContext, x)
  55 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  56
  57 static const AVOption showwaves_options[] = {
  58     { "rate", "set video rate", OFFSET(rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
  59     { "r",    "set video rate", OFFSET(rate_str), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, FLAGS },
  60     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "600x240"}, 0, 0, FLAGS },
  61     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "600x240"}, 0, 0, FLAGS },
  62     { "n",    "set how many samples to show in the same point", OFFSET(n), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, INT_MAX, FLAGS },
  63
  64     {"mode",  "select display mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=MODE_POINT}, 0, MODE_NB-1, FLAGS, "mode"},
  65     {"point", "draw a point for each sample", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_POINT}, .flags=FLAGS, .unit="mode"},
  66     {"line",  "draw a line for each sample",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_LINE},  .flags=FLAGS, .unit="mode"},
  67     { NULL },
  68 };
  69
  70 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showwaves);
  71
  72 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
  73 {
  74     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
  75     int err;
  76
  77     showwaves->class = &showwaves_class;
  78     av_opt_set_defaults(showwaves);
  79     showwaves->buf_idx = 0;
  80
  81     if ((err = av_set_options_string(showwaves, args, "=", ":")) < 0)
  82         return err;
  83
  84     return 0;
  85 }
  86
  87 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  88 {
  89     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
  90
  91     av_freep(&showwaves->rate_str);
  92     avfilter_unref_bufferp(&showwaves->outpicref);
  93 }
  94
  95 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  96 {
  97     AVFilterFormats *formats = NULL;
  98     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
  99     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 100     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 101     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
 102     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE };
 103
 104     /* set input audio formats */
 105     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 106     if (!formats)
 107         return AVERROR(ENOMEM);
 108     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats);
 109
 110     layouts = ff_all_channel_layouts();
 111     if (!layouts)
 112         return AVERROR(ENOMEM);
 113     ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts);
 114
 115     formats = ff_all_samplerates();
 116     if (!formats)
 117         return AVERROR(ENOMEM);
 118     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates);
 119
 120     /* set output video format */
 121     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
 122     if (!formats)
 123         return AVERROR(ENOMEM);
 124     ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats);
 125
 126     return 0;
 127 }
 128
 129 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 130 {
 131     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 132     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 133     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
 134     int err;
 135
 136     if (showwaves->n && showwaves->rate_str) {
 137         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Options 'n' and 'rate' cannot be set at the same time\n");
 138         return AVERROR(EINVAL);
 139     }
 140
 141     if (!showwaves->n) {
 142         if (!showwaves->rate_str)
 143             showwaves->rate = (AVRational){25,1}; /* set default value */
 144         else if ((err = av_parse_video_rate(&showwaves->rate, showwaves->rate_str)) < 0) {
 145             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid frame rate: '%s'\n", showwaves->rate_str);
 146             return err;
 147         }
 148         showwaves->n = FFMAX(1, ((double)inlink->sample_rate / (showwaves->w * av_q2d(showwaves->rate))) + 0.5);
 149     }
 150
 151     outlink->w = showwaves->w;
 152     outlink->h = showwaves->h;
 153     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 154
 155     outlink->frame_rate = av_div_q((AVRational){inlink->sample_rate,showwaves->n},
 156                                    (AVRational){showwaves->w,1});
 157
 158     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "s:%dx%d r:%f n:%d\n",
 159            showwaves->w, showwaves->h, av_q2d(outlink->frame_rate), showwaves->n);
 160     return 0;
 161 }
 162
 163 inline static int push_frame(AVFilterLink *outlink)
 164 {
 165     ShowWavesContext *showwaves = outlink->src->priv;
 166     int ret;
 167
 168     if ((ret = ff_filter_frame(outlink, showwaves->outpicref)) >= 0)
 169         showwaves->req_fullfilled = 1;
 170     showwaves->outpicref = NULL;
 171     showwaves->buf_idx = 0;
 172     return ret;
 173 }
 174
 175 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 176 {
 177     ShowWavesContext *showwaves = outlink->src->priv;
 178     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 179     int ret;
 180
 181     showwaves->req_fullfilled = 0;
 182     do {
 183         ret = ff_request_frame(inlink);
 184     } while (!showwaves->req_fullfilled && ret >= 0);
 185
 186     if (ret == AVERROR_EOF && showwaves->outpicref)
 187         push_frame(outlink);
 188     return ret;
 189 }
 190
 191 #define MAX_INT16 ((1<<15) -1)
 192
 193 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *insamples)
 194 {
 195     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 196     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 197     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
 198     const int nb_samples = insamples->audio->nb_samples;
 199     AVFilterBufferRef *outpicref = showwaves->outpicref;
 200     int linesize = outpicref ? outpicref->linesize[0] : 0;
 201     int16_t *p = (int16_t *)insamples->data[0];
 202     int nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(insamples->audio->channel_layout);
 203     int i, j, k, h, ret = 0;
 204     const int n = showwaves->n;
 205     const int x = 255 / (nb_channels * n); /* multiplication factor, pre-computed to avoid in-loop divisions */
 206
 207     /* draw data in the buffer */
 208     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {
 209         if (!showwaves->outpicref) {
 210             showwaves->outpicref = outpicref =
 211                 ff_get_video_buffer(outlink, AV_PERM_WRITE|AV_PERM_ALIGN,
 212                                     outlink->w, outlink->h);
 213             if (!outpicref)
 214                 return AVERROR(ENOMEM);
 215             outpicref->video->w = outlink->w;
 216             outpicref->video->h = outlink->h;
 217             outpicref->pts = insamples->pts +
 218                              av_rescale_q((p - (int16_t *)insamples->data[0]) / nb_channels,
 219                                           (AVRational){ 1, inlink->sample_rate },
 220                                           outlink->time_base);
 221             linesize = outpicref->linesize[0];
 222             memset(outpicref->data[0], 0, showwaves->h*linesize);
 223         }
 224         for (j = 0; j < nb_channels; j++) {
 225             h = showwaves->h/2 - av_rescale(*p++, showwaves->h/2, MAX_INT16);
 226             switch (showwaves->mode) {
 227             case MODE_POINT:
 228                 if (h >= 0 && h < outlink->h)
 229                     *(outpicref->data[0] + showwaves->buf_idx + h * linesize) += x;
 230                 break;
 231
 232             case MODE_LINE:
 233             {
 234                 int start = showwaves->h/2, end = av_clip(h, 0, outlink->h-1);
 235                 if (start > end) FFSWAP(int16_t, start, end);
 236                 for (k = start; k < end; k++)
 237                     *(outpicref->data[0] + showwaves->buf_idx + k * linesize) += x;
 238                 break;
 239             }
 240             }
 241         }
 242
 243         showwaves->sample_count_mod++;
 244         if (showwaves->sample_count_mod == n) {
 245             showwaves->sample_count_mod = 0;
 246             showwaves->buf_idx++;
 247         }
 248         if (showwaves->buf_idx == showwaves->w)
 249             if ((ret = push_frame(outlink)) < 0)
 250                 break;
 251         outpicref = showwaves->outpicref;
 252     }
 253
 254     avfilter_unref_buffer(insamples);
 255     return ret;
 256 }
 257
 258 static const AVFilterPad showwaves_inputs[] = {
 259     {
 260         .name         = "default",
 261         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 262         .filter_frame = filter_frame,
 263         .min_perms    = AV_PERM_READ,
 264     },
 265     { NULL }
 266 };
 267
 268 static const AVFilterPad showwaves_outputs[] = {
 269     {
 270         .name          = "default",
 271         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 272         .config_props  = config_output,
 273         .request_frame = request_frame,
 274     },
 275     { NULL }
 276 };
 277
 278 AVFilter avfilter_avf_showwaves = {
 279     .name           = "showwaves",
 280     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to a video output."),
 281     .init           = init,
 282     .uninit         = uninit,
 283     .query_formats  = query_formats,
 284     .priv_size      = sizeof(ShowWavesContext),
 285     .inputs         = showwaves_inputs,
 286     .outputs        = showwaves_outputs,
 287     .priv_class     = &showwaves_class,
 288 };