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     AVRational rate;
  45     int buf_idx;
  46     AVFrame *outpicref;
  47     int req_fullfilled;
  48     int n;
  49     int sample_count_mod;
  50     enum ShowWavesMode mode;
  51 } ShowWavesContext;
  52
  53 #define OFFSET(x) offsetof(ShowWavesContext, x)
  54 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  55
  56 static const AVOption showwaves_options[] = {
  57     { "rate", "set video rate", OFFSET(rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, 0, FLAGS },
  58     { "r",    "set video rate", OFFSET(rate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, {.str = "25"}, 0, 0, FLAGS },
  59     { "size", "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "600x240"}, 0, 0, FLAGS },
  60     { "s",    "set video size", OFFSET(w), AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE, {.str = "600x240"}, 0, 0, FLAGS },
  61     { "n",    "set how many samples to show in the same point", OFFSET(n), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0}, 0, INT_MAX, FLAGS },
  62
  63     {"mode",  "select display mode", OFFSET(mode), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=MODE_POINT}, 0, MODE_NB-1, FLAGS, "mode"},
  64     {"point", "draw a point for each sample", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_POINT}, .flags=FLAGS, .unit="mode"},
  65     {"line",  "draw a line for each sample",  0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=MODE_LINE},  .flags=FLAGS, .unit="mode"},
  66     { NULL },
  67 };
  68
  69 AVFILTER_DEFINE_CLASS(showwaves);
  70
  71 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
  72 {
  73     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
  74     int err;
  75
  76     showwaves->class = &showwaves_class;
  77     av_opt_set_defaults(showwaves);
  78     showwaves->buf_idx = 0;
  79
  80     if ((err = av_set_options_string(showwaves, args, "=", ":")) < 0)
  81         return err;
  82
  83     return 0;
  84 }
  85
  86 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  87 {
  88     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
  89
  90     av_frame_free(&showwaves->outpicref);
  91 }
  92
  93 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
  94 {
  95     AVFilterFormats *formats = NULL;
  96     AVFilterChannelLayouts *layouts = NULL;
  97     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
  98     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
  99     static const enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE };
 100     static const enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE };
 101
 102     /* set input audio formats */
 103     formats = ff_make_format_list(sample_fmts);
 104     if (!formats)
 105         return AVERROR(ENOMEM);
 106     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_formats);
 107
 108     layouts = ff_all_channel_layouts();
 109     if (!layouts)
 110         return AVERROR(ENOMEM);
 111     ff_channel_layouts_ref(layouts, &inlink->out_channel_layouts);
 112
 113     formats = ff_all_samplerates();
 114     if (!formats)
 115         return AVERROR(ENOMEM);
 116     ff_formats_ref(formats, &inlink->out_samplerates);
 117
 118     /* set output video format */
 119     formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
 120     if (!formats)
 121         return AVERROR(ENOMEM);
 122     ff_formats_ref(formats, &outlink->in_formats);
 123
 124     return 0;
 125 }
 126
 127 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
 128 {
 129     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 130     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 131     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
 132
 133     if (!showwaves->n)
 134         showwaves->n = FFMAX(1, ((double)inlink->sample_rate / (showwaves->w * av_q2d(showwaves->rate))) + 0.5);
 135
 136     outlink->w = showwaves->w;
 137     outlink->h = showwaves->h;
 138     outlink->sample_aspect_ratio = (AVRational){1,1};
 139
 140     outlink->frame_rate = av_div_q((AVRational){inlink->sample_rate,showwaves->n},
 141                                    (AVRational){showwaves->w,1});
 142
 143     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "s:%dx%d r:%f n:%d\n",
 144            showwaves->w, showwaves->h, av_q2d(outlink->frame_rate), showwaves->n);
 145     return 0;
 146 }
 147
 148 inline static int push_frame(AVFilterLink *outlink)
 149 {
 150     ShowWavesContext *showwaves = outlink->src->priv;
 151     int ret;
 152
 153     if ((ret = ff_filter_frame(outlink, showwaves->outpicref)) >= 0)
 154         showwaves->req_fullfilled = 1;
 155     showwaves->outpicref = NULL;
 156     showwaves->buf_idx = 0;
 157     return ret;
 158 }
 159
 160 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 161 {
 162     ShowWavesContext *showwaves = outlink->src->priv;
 163     AVFilterLink *inlink = outlink->src->inputs[0];
 164     int ret;
 165
 166     showwaves->req_fullfilled = 0;
 167     do {
 168         ret = ff_request_frame(inlink);
 169     } while (!showwaves->req_fullfilled && ret >= 0);
 170
 171     if (ret == AVERROR_EOF && showwaves->outpicref)
 172         push_frame(outlink);
 173     return ret;
 174 }
 175
 176 #define MAX_INT16 ((1<<15) -1)
 177
 178 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
 179 {
 180     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 181     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 182     ShowWavesContext *showwaves = ctx->priv;
 183     const int nb_samples = insamples->nb_samples;
 184     AVFrame *outpicref = showwaves->outpicref;
 185     int linesize = outpicref ? outpicref->linesize[0] : 0;
 186     int16_t *p = (int16_t *)insamples->data[0];
 187     int nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(insamples->channel_layout);
 188     int i, j, k, h, ret = 0;
 189     const int n = showwaves->n;
 190     const int x = 255 / (nb_channels * n); /* multiplication factor, pre-computed to avoid in-loop divisions */
 191
 192     /* draw data in the buffer */
 193     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {
 194         if (!showwaves->outpicref) {
 195             showwaves->outpicref = outpicref =
 196                 ff_get_video_buffer(outlink, outlink->w, outlink->h);
 197             if (!outpicref)
 198                 return AVERROR(ENOMEM);
 199             outpicref->width  = outlink->w;
 200             outpicref->height = outlink->h;
 201             outpicref->pts = insamples->pts +
 202                              av_rescale_q((p - (int16_t *)insamples->data[0]) / nb_channels,
 203                                           (AVRational){ 1, inlink->sample_rate },
 204                                           outlink->time_base);
 205             linesize = outpicref->linesize[0];
 206             memset(outpicref->data[0], 0, showwaves->h*linesize);
 207         }
 208         for (j = 0; j < nb_channels; j++) {
 209             h = showwaves->h/2 - av_rescale(*p++, showwaves->h/2, MAX_INT16);
 210             switch (showwaves->mode) {
 211             case MODE_POINT:
 212                 if (h >= 0 && h < outlink->h)
 213                     *(outpicref->data[0] + showwaves->buf_idx + h * linesize) += x;
 214                 break;
 215
 216             case MODE_LINE:
 217             {
 218                 int start = showwaves->h/2, end = av_clip(h, 0, outlink->h-1);
 219                 if (start > end) FFSWAP(int16_t, start, end);
 220                 for (k = start; k < end; k++)
 221                     *(outpicref->data[0] + showwaves->buf_idx + k * linesize) += x;
 222                 break;
 223             }
 224             }
 225         }
 226
 227         showwaves->sample_count_mod++;
 228         if (showwaves->sample_count_mod == n) {
 229             showwaves->sample_count_mod = 0;
 230             showwaves->buf_idx++;
 231         }
 232         if (showwaves->buf_idx == showwaves->w)
 233             if ((ret = push_frame(outlink)) < 0)
 234                 break;
 235         outpicref = showwaves->outpicref;
 236     }
 237
 238     av_frame_free(&insamples);
 239     return ret;
 240 }
 241
 242 static const AVFilterPad showwaves_inputs[] = {
 243     {
 244         .name         = "default",
 245         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 246         .filter_frame = filter_frame,
 247     },
 248     { NULL }
 249 };
 250
 251 static const AVFilterPad showwaves_outputs[] = {
 252     {
 253         .name          = "default",
 254         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 255         .config_props  = config_output,
 256         .request_frame = request_frame,
 257     },
 258     { NULL }
 259 };
 260
 261 AVFilter avfilter_avf_showwaves = {
 262     .name           = "showwaves",
 263     .description    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Convert input audio to a video output."),
 264     .init           = init,
 265     .uninit         = uninit,
 266     .query_formats  = query_formats,
 267     .priv_size      = sizeof(ShowWavesContext),
 268     .inputs         = showwaves_inputs,
 269     .outputs        = showwaves_outputs,
 270     .priv_class     = &showwaves_class,
 271 };