]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blobdiff - libavfilter/af_aiir.c
libavformat/avidec: check memory allocation
[ffmpeg] / libavfilter / af_aiir.c
index b23aa3c8689ba270b86ccf518eb23443162c0bdf..d2f3fc73740d49433510c1627eb588370b07301d 100644 (file)
@@ -38,8 +38,8 @@ typedef struct Pair {
 } Pair;
 
 typedef struct BiquadContext {
-    double a0, a1, a2;
-    double b0, b1, b2;
+    double a[3];
+    double b[3];
     double i1, i2;
     double o1, o2;
 } BiquadContext;
@@ -58,6 +58,7 @@ typedef struct AudioIIRContext {
     char *a_str, *b_str, *g_str;
     double dry_gain, wet_gain;
     double mix;
+    int normalize;
     int format;
     int process;
     int precision;
@@ -94,7 +95,7 @@ static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
         AVFilterLink *videolink = ctx->outputs[1];
 
         formats = ff_make_format_list(pix_fmts);
-        if ((ret = ff_formats_ref(formats, &videolink->in_formats)) < 0)
+        if ((ret = ff_formats_ref(formats, &videolink->incfg.formats)) < 0)
             return ret;
     }
 
@@ -129,8 +130,8 @@ static int iir_ch_## name(AVFilterContext *ctx, void *arg, int ch, int nb_jobs)
     ThreadData *td = arg;                                               \
     AVFrame *in = td->in, *out = td->out;                               \
     const type *src = (const type *)in->extended_data[ch];              \
-    double *ic = (double *)s->iir[ch].cache[0];                         \
-    double *oc = (double *)s->iir[ch].cache[1];                         \
+    double *oc = (double *)s->iir[ch].cache[0];                         \
+    double *ic = (double *)s->iir[ch].cache[1];                         \
     const int nb_a = s->iir[ch].nb_ab[0];                               \
     const int nb_b = s->iir[ch].nb_ab[1];                               \
     const double *a = s->iir[ch].ab[0];                                 \
@@ -193,11 +194,11 @@ static int iir_ch_serial_## name(AVFilterContext *ctx, void *arg, int ch, int nb
     int n, i;                                                           \
                                                                         \
     for (i = 0; i < nb_biquads; i++) {                                  \
-        const double a1 = -iir->biquads[i].a1;                          \
-        const double a2 = -iir->biquads[i].a2;                          \
-        const double b0 = iir->biquads[i].b0;                           \
-        const double b1 = iir->biquads[i].b1;                           \
-        const double b2 = iir->biquads[i].b2;                           \
+        const double a1 = -iir->biquads[i].a[1];                        \
+        const double a2 = -iir->biquads[i].a[2];                        \
+        const double b0 = iir->biquads[i].b[0];                         \
+        const double b1 = iir->biquads[i].b[1];                         \
+        const double b2 = iir->biquads[i].b[2];                         \
         double i1 = iir->biquads[i].i1;                                 \
         double i2 = iir->biquads[i].i2;                                 \
         double o1 = iir->biquads[i].o1;                                 \
@@ -335,7 +336,7 @@ static int read_zp_coefficients(AVFilterContext *ctx, char *item_str, int nb_ite
     return 0;
 }
 
-static const char *format[] = { "%lf", "%lf %lfi", "%lf %lfr", "%lf %lfd" };
+static const char *format[] = { "%lf", "%lf %lfi", "%lf %lfr", "%lf %lfd", "%lf %lfi" };
 
 static int read_channels(AVFilterContext *ctx, int channels, uint8_t *item_str, int ab)
 {
@@ -384,50 +385,65 @@ static int read_channels(AVFilterContext *ctx, int channels, uint8_t *item_str,
     return 0;
 }
 
-static void multiply(double wre, double wim, int npz, double *coeffs)
+static void cmul(double re, double im, double re2, double im2, double *RE, double *IM)
 {
-    double nwre = -wre, nwim = -wim;
-    double cre, cim;
-    int i;
+    *RE = re * re2 - im * im2;
+    *IM = re * im2 + re2 * im;
+}
+
+static int expand(AVFilterContext *ctx, double *pz, int n, double *coefs)
+{
+    coefs[2 * n] = 1.0;
 
-    for (i = npz; i >= 1; i--) {
-        cre = coeffs[2 * i + 0];
-        cim = coeffs[2 * i + 1];
+    for (int i = 1; i <= n; i++) {
+        for (int j = n - i; j < n; j++) {
+            double re, im;
 
-        coeffs[2 * i + 0] = (nwre * cre - nwim * cim) + coeffs[2 * (i - 1) + 0];
-        coeffs[2 * i + 1] = (nwre * cim + nwim * cre) + coeffs[2 * (i - 1) + 1];
+            cmul(coefs[2 * (j + 1)], coefs[2 * (j + 1) + 1],
+                 pz[2 * (i - 1)], pz[2 * (i - 1) + 1], &re, &im);
+
+            coefs[2 * j]     -= re;
+            coefs[2 * j + 1] -= im;
+        }
     }
 
-    cre = coeffs[0];
-    cim = coeffs[1];
-    coeffs[0] = nwre * cre - nwim * cim;
-    coeffs[1] = nwre * cim + nwim * cre;
+    for (int i = 0; i < n + 1; i++) {
+        if (fabs(coefs[2 * i + 1]) > FLT_EPSILON) {
+            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "coefs: %f of z^%d is not real; poles/zeros are not complex conjugates.\n",
+                   coefs[2 * i + 1], i);
+            return AVERROR(EINVAL);
+        }
+    }
+
+    return 0;
 }
 
-static int expand(AVFilterContext *ctx, double *pz, int nb, double *coeffs)
+static void normalize_coeffs(AVFilterContext *ctx, int ch)
 {
-    int i;
+    AudioIIRContext *s = ctx->priv;
+    IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
+    double sum_den = 0.;
 
-    coeffs[0] = 1.0;
-    coeffs[1] = 0.0;
+    if (!s->normalize)
+        return;
 
-    for (i = 0; i < nb; i++) {
-        coeffs[2 * (i + 1)    ] = 0.0;
-        coeffs[2 * (i + 1) + 1] = 0.0;
+    for (int i = 0; i < iir->nb_ab[1]; i++) {
+        sum_den += iir->ab[1][i];
     }
 
-    for (i = 0; i < nb; i++)
-        multiply(pz[2 * i], pz[2 * i + 1], nb, coeffs);
+    if (sum_den > 1e-6) {
+        double factor, sum_num = 0.;
 
-    for (i = 0; i < nb + 1; i++) {
-        if (fabs(coeffs[2 * i + 1]) > FLT_EPSILON) {
-            av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "coeff: %f of z^%d is not real; poles/zeros are not complex conjugates.\n",
-                   coeffs[2 * i + 1], i);
-            return AVERROR(EINVAL);
+        for (int i = 0; i < iir->nb_ab[0]; i++) {
+            sum_num += iir->ab[0][i];
         }
-    }
 
-    return 0;
+        factor = sum_num / sum_den;
+
+        for (int i = 0; i < iir->nb_ab[1]; i++) {
+            iir->ab[1][i] *= factor;
+        }
+    }
 }
 
 static int convert_zp2tf(AVFilterContext *ctx, int channels)
@@ -439,8 +455,8 @@ static int convert_zp2tf(AVFilterContext *ctx, int channels)
         IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
         double *topc, *botc;
 
-        topc = av_calloc((iir->nb_ab[0] + 1) * 2, sizeof(*topc));
-        botc = av_calloc((iir->nb_ab[1] + 1) * 2, sizeof(*botc));
+        topc = av_calloc((iir->nb_ab[1] + 1) * 2, sizeof(*topc));
+        botc = av_calloc((iir->nb_ab[0] + 1) * 2, sizeof(*botc));
         if (!topc || !botc) {
             ret = AVERROR(ENOMEM);
             goto fail;
@@ -466,6 +482,8 @@ static int convert_zp2tf(AVFilterContext *ctx, int channels)
         }
         iir->nb_ab[0]++;
 
+        normalize_coeffs(ctx, ch);
+
 fail:
         av_free(topc);
         av_free(botc);
@@ -499,6 +517,7 @@ static int decompose_zp2biquads(AVFilterContext *ctx, int channels)
             double a[6] = { 0 };
             double min_distance = DBL_MAX;
             double max_mag = 0;
+            double factor;
             int i;
 
             for (i = 0; i < iir->nb_ab[0]; i++) {
@@ -514,7 +533,7 @@ static int decompose_zp2biquads(AVFilterContext *ctx, int channels)
                 }
             }
 
-            for (i = 0; i < iir->nb_ab[1]; i++) {
+            for (i = 0; i < iir->nb_ab[0]; i++) {
                 if (isnan(iir->ab[0][2 * i]) || isnan(iir->ab[0][2 * i + 1]))
                     continue;
 
@@ -593,20 +612,42 @@ static int decompose_zp2biquads(AVFilterContext *ctx, int channels)
             iir->ab[1][2 * nearest_zero.a] = iir->ab[1][2 * nearest_zero.a + 1] = NAN;
             iir->ab[1][2 * nearest_zero.b] = iir->ab[1][2 * nearest_zero.b + 1] = NAN;
 
-            iir->biquads[current_biquad].a0 = 1.0;
-            iir->biquads[current_biquad].a1 = a[2] / a[4];
-            iir->biquads[current_biquad].a2 = a[0] / a[4];
-            iir->biquads[current_biquad].b0 = b[4] / a[4] * (current_biquad ? 1.0 : iir->g);
-            iir->biquads[current_biquad].b1 = b[2] / a[4] * (current_biquad ? 1.0 : iir->g);
-            iir->biquads[current_biquad].b2 = b[0] / a[4] * (current_biquad ? 1.0 : iir->g);
+            iir->biquads[current_biquad].a[0] = 1.;
+            iir->biquads[current_biquad].a[1] = a[2] / a[4];
+            iir->biquads[current_biquad].a[2] = a[0] / a[4];
+            iir->biquads[current_biquad].b[0] = b[4] / a[4];
+            iir->biquads[current_biquad].b[1] = b[2] / a[4];
+            iir->biquads[current_biquad].b[2] = b[0] / a[4];
+
+            if (s->normalize &&
+                fabs(iir->biquads[current_biquad].b[0] +
+                     iir->biquads[current_biquad].b[1] +
+                     iir->biquads[current_biquad].b[2]) > 1e-6) {
+                factor = (iir->biquads[current_biquad].a[0] +
+                          iir->biquads[current_biquad].a[1] +
+                          iir->biquads[current_biquad].a[2]) /
+                         (iir->biquads[current_biquad].b[0] +
+                          iir->biquads[current_biquad].b[1] +
+                          iir->biquads[current_biquad].b[2]);
+
+                av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "factor=%f\n", factor);
+
+                iir->biquads[current_biquad].b[0] *= factor;
+                iir->biquads[current_biquad].b[1] *= factor;
+                iir->biquads[current_biquad].b[2] *= factor;
+            }
+
+            iir->biquads[current_biquad].b[0] *= (current_biquad ? 1.0 : iir->g);
+            iir->biquads[current_biquad].b[1] *= (current_biquad ? 1.0 : iir->g);
+            iir->biquads[current_biquad].b[2] *= (current_biquad ? 1.0 : iir->g);
 
             av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "a=%f %f %f:b=%f %f %f\n",
-                   iir->biquads[current_biquad].a0,
-                   iir->biquads[current_biquad].a1,
-                   iir->biquads[current_biquad].a2,
-                   iir->biquads[current_biquad].b0,
-                   iir->biquads[current_biquad].b1,
-                   iir->biquads[current_biquad].b2);
+                   iir->biquads[current_biquad].a[0],
+                   iir->biquads[current_biquad].a[1],
+                   iir->biquads[current_biquad].a[2],
+                   iir->biquads[current_biquad].b[0],
+                   iir->biquads[current_biquad].b[1],
+                   iir->biquads[current_biquad].b[2]);
 
             current_biquad++;
         }
@@ -642,6 +683,39 @@ static void convert_pr2zp(AVFilterContext *ctx, int channels)
     }
 }
 
+static void convert_sp2zp(AVFilterContext *ctx, int channels)
+{
+    AudioIIRContext *s = ctx->priv;
+    int ch;
+
+    for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
+        IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
+        int n;
+
+        for (n = 0; n < iir->nb_ab[0]; n++) {
+            double sr = iir->ab[0][2*n];
+            double si = iir->ab[0][2*n+1];
+            double snr = 1. + sr;
+            double sdr = 1. - sr;
+            double div = sdr * sdr + si * si;
+
+            iir->ab[0][2*n]   = (snr * sdr - si * si) / div;
+            iir->ab[0][2*n+1] = (sdr * si + snr * si) / div;
+        }
+
+        for (n = 0; n < iir->nb_ab[1]; n++) {
+            double sr = iir->ab[1][2*n];
+            double si = iir->ab[1][2*n+1];
+            double snr = 1. + sr;
+            double sdr = 1. - sr;
+            double div = sdr * sdr + si * si;
+
+            iir->ab[1][2*n]   = (snr * sdr - si * si) / div;
+            iir->ab[1][2*n+1] = (sdr * si + snr * si) / div;
+        }
+    }
+}
+
 static void convert_pd2zp(AVFilterContext *ctx, int channels)
 {
     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
@@ -669,6 +743,25 @@ static void convert_pd2zp(AVFilterContext *ctx, int channels)
     }
 }
 
+static void check_stability(AVFilterContext *ctx, int channels)
+{
+    AudioIIRContext *s = ctx->priv;
+    int ch;
+
+    for (ch = 0; ch < channels; ch++) {
+        IIRChannel *iir = &s->iir[ch];
+
+        for (int n = 0; n < iir->nb_ab[0]; n++) {
+            double pr = hypot(iir->ab[0][2*n], iir->ab[0][2*n+1]);
+
+            if (pr >= 1.) {
+                av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "pole %d at channel %d is unstable\n", n, ch);
+                break;
+            }
+        }
+    }
+}
+
 static void drawtext(AVFrame *pic, int x, int y, const char *txt, uint32_t color)
 {
     const uint8_t *font;
@@ -718,100 +811,140 @@ static void draw_line(AVFrame *out, int x0, int y0, int x1, int y1, uint32_t col
     }
 }
 
-static void draw_response(AVFilterContext *ctx, AVFrame *out)
+static double distance(double x0, double x1, double y0, double y1)
+{
+    return hypot(x0 - x1, y0 - y1);
+}
+
+static void get_response(int channel, int format, double w,
+                         const double *b, const double *a,
+                         int nb_b, int nb_a, double *magnitude, double *phase)
+{
+    double realz, realp;
+    double imagz, imagp;
+    double real, imag;
+    double div;
+
+    if (format == 0) {
+        realz = 0., realp = 0.;
+        imagz = 0., imagp = 0.;
+        for (int x = 0; x < nb_a; x++) {
+            realz += cos(-x * w) * a[x];
+            imagz += sin(-x * w) * a[x];
+        }
+
+        for (int x = 0; x < nb_b; x++) {
+            realp += cos(-x * w) * b[x];
+            imagp += sin(-x * w) * b[x];
+        }
+
+        div = realp * realp + imagp * imagp;
+        real = (realz * realp + imagz * imagp) / div;
+        imag = (imagz * realp - imagp * realz) / div;
+
+        *magnitude = hypot(real, imag);
+        *phase = atan2(imag, real);
+    } else {
+        double p = 1., z = 1.;
+        double acc = 0.;
+
+        for (int x = 0; x < nb_a; x++) {
+            z *= distance(cos(w), a[2 * x], sin(w), a[2 * x + 1]);
+            acc += atan2(sin(w) - a[2 * x + 1], cos(w) - a[2 * x]);
+        }
+
+        for (int x = 0; x < nb_b; x++) {
+            p *= distance(cos(w), b[2 * x], sin(w), b[2 * x + 1]);
+            acc -= atan2(sin(w) - b[2 * x + 1], cos(w) - b[2 * x]);
+        }
+
+        *magnitude = z / p;
+        *phase = acc;
+    }
+}
+
+static void draw_response(AVFilterContext *ctx, AVFrame *out, int sample_rate)
 {
     AudioIIRContext *s = ctx->priv;
-    float *mag, *phase, min = FLT_MAX, max = FLT_MIN;
-    int prev_ymag = -1, prev_yphase = -1;
+    double *mag, *phase, *temp, *delay, min = DBL_MAX, max = -DBL_MAX;
+    double min_delay = DBL_MAX, max_delay = -DBL_MAX, min_phase, max_phase;
+    int prev_ymag = -1, prev_yphase = -1, prev_ydelay = -1;
     char text[32];
-    int ch, i, x;
+    int ch, i;
 
     memset(out->data[0], 0, s->h * out->linesize[0]);
 
     phase = av_malloc_array(s->w, sizeof(*phase));
+    temp = av_malloc_array(s->w, sizeof(*temp));
     mag = av_malloc_array(s->w, sizeof(*mag));
-    if (!mag || !phase)
+    delay = av_malloc_array(s->w, sizeof(*delay));
+    if (!mag || !phase || !delay || !temp)
         goto end;
 
     ch = av_clip(s->ir_channel, 0, s->channels - 1);
     for (i = 0; i < s->w; i++) {
         const double *b = s->iir[ch].ab[0];
         const double *a = s->iir[ch].ab[1];
+        const int nb_b = s->iir[ch].nb_ab[0];
+        const int nb_a = s->iir[ch].nb_ab[1];
         double w = i * M_PI / (s->w - 1);
-        double realz, realp;
-        double imagz, imagp;
-        double real, imag, div;
-
-        if (s->format == 0) {
-            realz = 0., realp = 0.;
-            imagz = 0., imagp = 0.;
-            for (x = 0; x < s->iir[ch].nb_ab[1]; x++) {
-                realz += cos(-x * w) * a[x];
-                imagz += sin(-x * w) * a[x];
-            }
-
-            for (x = 0; x < s->iir[ch].nb_ab[0]; x++) {
-                realp += cos(-x * w) * b[x];
-                imagp += sin(-x * w) * b[x];
-            }
-
-            div = realp * realp + imagp * imagp;
-            real = (realz * realp + imagz * imagp) / div;
-            imag = (imagz * realp - imagp * realz) / div;
-        } else {
-            real = 1;
-            imag = 0;
-            for (x = 0; x < s->iir[ch].nb_ab[1]; x++) {
-                double ore, oim, re, im;
-
-                re = cos(w) - a[2 * x];
-                im = sin(w) - a[2 * x + 1];
+        double m, p;
 
-                ore = real;
-                oim = imag;
+        get_response(ch, s->format, w, b, a, nb_b, nb_a, &m, &p);
 
-                real = ore * re - oim * im;
-                imag = ore * im + oim * re;
-            }
-
-            for (x = 0; x < s->iir[ch].nb_ab[0]; x++) {
-                double ore, oim, re, im;
+        mag[i] = s->iir[ch].g * m;
+        phase[i] = p;
+        min = fmin(min, mag[i]);
+        max = fmax(max, mag[i]);
+    }
 
-                re = cos(w) - b[2 * x];
-                im = sin(w) - b[2 * x + 1];
+    temp[0] = 0.;
+    for (i = 0; i < s->w - 1; i++) {
+        double d = phase[i] - phase[i + 1];
+        temp[i + 1] = ceil(fabs(d) / (2. * M_PI)) * 2. * M_PI * ((d > M_PI) - (d < -M_PI));
+    }
 
-                ore = real;
-                oim = imag;
-                div = re * re + im * im;
+    min_phase = phase[0];
+    max_phase = phase[0];
+    for (i = 1; i < s->w; i++) {
+        temp[i] += temp[i - 1];
+        phase[i] += temp[i];
+        min_phase = fmin(min_phase, phase[i]);
+        max_phase = fmax(max_phase, phase[i]);
+    }
 
-                real = (ore * re + oim * im) / div;
-                imag = (oim * re - ore * im) / div;
-            }
-        }
+    for (i = 0; i < s->w - 1; i++) {
+        double div = s->w / (double)sample_rate;
 
-        mag[i] = s->iir[ch].g * hypot(real, imag);
-        phase[i] = atan2(imag, real);
-        min = fminf(min, mag[i]);
-        max = fmaxf(max, mag[i]);
+        delay[i + 1] = -(phase[i] - phase[i + 1]) / div;
+        min_delay = fmin(min_delay, delay[i + 1]);
+        max_delay = fmax(max_delay, delay[i + 1]);
     }
+    delay[0] = delay[1];
 
     for (i = 0; i < s->w; i++) {
         int ymag = mag[i] / max * (s->h - 1);
-        int yphase = (0.5 * (1. + phase[i] / M_PI)) * (s->h - 1);
+        int ydelay = (delay[i] - min_delay) / (max_delay - min_delay) * (s->h - 1);
+        int yphase = (phase[i] - min_phase) / (max_phase - min_phase) * (s->h - 1);
 
         ymag = s->h - 1 - av_clip(ymag, 0, s->h - 1);
         yphase = s->h - 1 - av_clip(yphase, 0, s->h - 1);
+        ydelay = s->h - 1 - av_clip(ydelay, 0, s->h - 1);
 
         if (prev_ymag < 0)
             prev_ymag = ymag;
         if (prev_yphase < 0)
             prev_yphase = yphase;
+        if (prev_ydelay < 0)
+            prev_ydelay = ydelay;
 
         draw_line(out, i,   ymag, FFMAX(i - 1, 0),   prev_ymag, 0xFFFF00FF);
         draw_line(out, i, yphase, FFMAX(i - 1, 0), prev_yphase, 0xFF00FF00);
+        draw_line(out, i, ydelay, FFMAX(i - 1, 0), prev_ydelay, 0xFF00FFFF);
 
         prev_ymag   = ymag;
         prev_yphase = yphase;
+        prev_ydelay = ydelay;
     }
 
     if (s->w > 400 && s->h > 100) {
@@ -822,9 +955,27 @@ static void draw_response(AVFilterContext *ctx, AVFrame *out)
         drawtext(out, 2, 12, "Min Magnitude:", 0xDDDDDDDD);
         snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", min);
         drawtext(out, 15 * 8 + 2, 12, text, 0xDDDDDDDD);
+
+        drawtext(out, 2, 22, "Max Phase:", 0xDDDDDDDD);
+        snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", max_phase);
+        drawtext(out, 15 * 8 + 2, 22, text, 0xDDDDDDDD);
+
+        drawtext(out, 2, 32, "Min Phase:", 0xDDDDDDDD);
+        snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", min_phase);
+        drawtext(out, 15 * 8 + 2, 32, text, 0xDDDDDDDD);
+
+        drawtext(out, 2, 42, "Max Delay:", 0xDDDDDDDD);
+        snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", max_delay);
+        drawtext(out, 11 * 8 + 2, 42, text, 0xDDDDDDDD);
+
+        drawtext(out, 2, 52, "Min Delay:", 0xDDDDDDDD);
+        snprintf(text, sizeof(text), "%.2f", min_delay);
+        drawtext(out, 11 * 8 + 2, 52, text, 0xDDDDDDDD);
     }
 
 end:
+    av_free(delay);
+    av_free(temp);
     av_free(phase);
     av_free(mag);
 }
@@ -857,6 +1008,11 @@ static int config_output(AVFilterLink *outlink)
         convert_pr2zp(ctx, inlink->channels);
     } else if (s->format == 3) {
         convert_pd2zp(ctx, inlink->channels);
+    } else if (s->format == 4) {
+        convert_sp2zp(ctx, inlink->channels);
+    }
+    if (s->format > 0) {
+        check_stability(ctx, inlink->channels);
     }
 
     av_frame_free(&s->video);
@@ -865,7 +1021,7 @@ static int config_output(AVFilterLink *outlink)
         if (!s->video)
             return AVERROR(ENOMEM);
 
-        draw_response(ctx, s->video);
+        draw_response(ctx, s->video, inlink->sample_rate);
     }
 
     if (s->format == 0)
@@ -896,9 +1052,12 @@ static int config_output(AVFilterLink *outlink)
             iir->ab[0][i] /= iir->ab[0][0];
         }
 
+        iir->ab[0][0] = 1.0;
         for (i = 0; i < iir->nb_ab[1]; i++) {
-            iir->ab[1][i] *= iir->g / iir->ab[0][0];
+            iir->ab[1][i] *= iir->g;
         }
+
+        normalize_coeffs(ctx, ch);
     }
 
     switch (inlink->format) {
@@ -951,8 +1110,13 @@ static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *in)
         int64_t new_pts = av_rescale_q(out->pts, ctx->inputs[0]->time_base, outlink->time_base);
 
         if (new_pts > old_pts) {
+            AVFrame *clone;
+
             s->video->pts = new_pts;
-            ret = ff_filter_frame(outlink, av_frame_clone(s->video));
+            clone = av_frame_clone(s->video);
+            if (!clone)
+                return AVERROR(ENOMEM);
+            ret = ff_filter_frame(outlink, clone);
             if (ret < 0)
                 return ret;
         }
@@ -995,29 +1159,22 @@ static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
     }
 
     pad = (AVFilterPad){
-        .name         = av_strdup("default"),
+        .name         = "default",
         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
         .config_props = config_output,
     };
 
-    if (!pad.name)
-        return AVERROR(ENOMEM);
+    ret = ff_insert_outpad(ctx, 0, &pad);
+    if (ret < 0)
+        return ret;
 
     if (s->response) {
         vpad = (AVFilterPad){
-            .name         = av_strdup("filter_response"),
+            .name         = "filter_response",
             .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
             .config_props = config_video,
         };
-        if (!vpad.name)
-            return AVERROR(ENOMEM);
-    }
-
-    ret = ff_insert_outpad(ctx, 0, &pad);
-    if (ret < 0)
-        return ret;
 
-    if (s->response) {
         ret = ff_insert_outpad(ctx, 1, &vpad);
         if (ret < 0)
             return ret;
@@ -1043,9 +1200,6 @@ static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
     }
     av_freep(&s->iir);
 
-    av_freep(&ctx->output_pads[0].name);
-    if (s->response)
-        av_freep(&ctx->output_pads[1].name);
     av_frame_free(&s->video);
 }
 
@@ -1063,24 +1217,33 @@ static const AVFilterPad inputs[] = {
 #define VF AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
 
 static const AVOption aiir_options[] = {
+    { "zeros", "set B/numerator/zeros coefficients", OFFSET(b_str),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1+0i 1-0i"}, 0, 0, AF },
     { "z", "set B/numerator/zeros coefficients",   OFFSET(b_str),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1+0i 1-0i"}, 0, 0, AF },
+    { "poles", "set A/denominator/poles coefficients", OFFSET(a_str),AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1+0i 1-0i"}, 0, 0, AF },
     { "p", "set A/denominator/poles coefficients", OFFSET(a_str),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1+0i 1-0i"}, 0, 0, AF },
+    { "gains", "set channels gains",               OFFSET(g_str),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1|1"}, 0, 0, AF },
     { "k", "set channels gains",                   OFFSET(g_str),    AV_OPT_TYPE_STRING, {.str="1|1"}, 0, 0, AF },
     { "dry", "set dry gain",                       OFFSET(dry_gain), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},     0, 1, AF },
     { "wet", "set wet gain",                       OFFSET(wet_gain), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},     0, 1, AF },
-    { "f", "set coefficients format",              OFFSET(format),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=1},     0, 3, AF, "format" },
-    { "tf", "transfer function",                   0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=0},     0, 0, AF, "format" },
+    { "format", "set coefficients format",         OFFSET(format),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=1},     0, 4, AF, "format" },
+    { "f", "set coefficients format",              OFFSET(format),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=1},     0, 4, AF, "format" },
+    { "tf", "digital transfer function",           0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=0},     0, 0, AF, "format" },
     { "zp", "Z-plane zeros/poles",                 0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=1},     0, 0, AF, "format" },
     { "pr", "Z-plane zeros/poles (polar radians)", 0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=2},     0, 0, AF, "format" },
     { "pd", "Z-plane zeros/poles (polar degrees)", 0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=3},     0, 0, AF, "format" },
+    { "sp", "S-plane zeros/poles",                 0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=4},     0, 0, AF, "format" },
+    { "process", "set kind of processing",         OFFSET(process),  AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=1},     0, 1, AF, "process" },
     { "r", "set kind of processing",               OFFSET(process),  AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=1},     0, 1, AF, "process" },
     { "d", "direct",                               0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=0},     0, 0, AF, "process" },
     { "s", "serial cascading",                     0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=1},     0, 0, AF, "process" },
+    { "precision", "set filtering precision",      OFFSET(precision),AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=0},     0, 3, AF, "precision" },
     { "e", "set precision",                        OFFSET(precision),AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64=0},     0, 3, AF, "precision" },
     { "dbl", "double-precision floating-point",    0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=0},     0, 0, AF, "precision" },
     { "flt", "single-precision floating-point",    0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=1},     0, 0, AF, "precision" },
     { "i32", "32-bit integers",                    0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=2},     0, 0, AF, "precision" },
     { "i16", "16-bit integers",                    0,                AV_OPT_TYPE_CONST,  {.i64=3},     0, 0, AF, "precision" },
+    { "normalize", "normalize coefficients",       OFFSET(normalize),AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64=1},     0, 1, AF },
+    { "n", "normalize coefficients",               OFFSET(normalize),AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64=1},     0, 1, AF },
     { "mix", "set mix",                            OFFSET(mix),      AV_OPT_TYPE_DOUBLE, {.dbl=1},     0, 1, AF },
     { "response", "show IR frequency response",    OFFSET(response), AV_OPT_TYPE_BOOL,   {.i64=0},     0, 1, VF },
     { "channel", "set IR channel to display frequency response", OFFSET(ir_channel), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 1024, VF },